Géologie : comprendre la science qui étudie la Terre

La géologie est la science dont le principal objet d’étude est la Terre.

Issue du grec ancien « gè » (terre) et « logos » (discours), elle se consacre à l'analyse des roches, des minéraux, du sol, des processus de formation et de l’évolution de la croûte continentale et de la croûte océanique.

Elle étudie également l’intérieur de la Terre, depuis le noyau interne et le noyau externe, jusqu’aux couches superficielles. En base en premier lieu, cette discipline vise à comprendre l’histoire de la Terre, le fonctionnement des milieux naturels et les interactions qui façonnent le paysage depuis le moyen âge, le XVIIe siècle, le XVIIIe siècle, jusqu’à la géologie moderne du XXe siècle.

La géologie est aujourd’hui centrale dans de nombreux domaines : environnementaux, énergétiques, hydrogéologiques, mais aussi dans le génie civil, l’exploitation des ressources et la gestion des risques géologiques.

1. Qu’est-ce que la géologie ? Définition et rôle

La géologie examine la matière terrestre, sa structure interne, ses transformations et l’ensemble des processus en jeu.

Elle regroupe plusieurs catégories de disciplines :

• Géologie structurale, qui étudie la déformation, les failles et les plis.

• Pétrologie, dédiée à la composition des roches et aux minéraux.

• Sédimentologie, qui analyse l'origine des sédiments et la molasse, particulièrement présente en Suisse.

• Géophysique, qui utilise des méthodes électriques, thermiques ou sismiques pour comprendre le sous-sol.

• Hydrogéologie, qui étudie l'eau douce souterraine.

• Géologie et génie civil, essentielle pour les infrastructures, les fondations, les forages et les bureaux d’ingénieurs.

La géologie repose sur l’échelle des temps géologiques, un système chronologique décrivant les grandes étapes de l’évolution terrestre : formation du système solaire, apparition des premières roches, cycles climatiques, glaciations, émergence des continents et développement du patrimoine géologique.

2. Quels sont les processus géologiques ?

Les processus géologiques regroupent l’ensemble des phénomènes naturels qui modifient la Terre. Ils se divisent en deux grandes familles.

Processus internes

Ils proviennent de la chaleur de l'intérieur de la Terre et des mouvements du manteau. Ils incluent :

• la tectonique des plaques,

• la montée du magma et le volcanisme,

• le métamorphisme,

• la formation des chaînes de montagnes.

L’orogenèse alpine, par exemple, est un événement majeur qui a façonné les reliefs suisses.

Processus externes

Ils concernent tout ce qui agit à la surface :

• l’érosion (eau, vent, glace),

• la sédimentation,

• l’altération chimique et organique,

• l’action de l’atmosphère,

• les variations du niveau de la mer,

• les glaciations.

Ces processus de formation sont responsables de l’apparition des vallées, de l’évolution des paysages et de la création de nouvelles couches sédimentaires.

3. Comment la géologie influence-t-elle l’environnement ?

La géologie joue un rôle important dans la gestion des milieux environnementaux.

Elle permet d’accéder à une information essentielle sur les sols, les eaux, le sous-sol et la stabilité des terrains.

Elle influence notamment :

• la gestion des ressources naturelles (minérales, énergétiques, géothermie, chaleur du sous-sol),

• la protection des milieux naturels,

• l’évaluation des risques,

• la planification territoriale dans chaque canton,

• la qualité des projets menés par une société d’ingénierie ou un bureau d’étude.

Dans le génie civil, les géologues choisissent les méthodes de sondage ou de forage, analysent les données du terrain, identifient les failles ou les zones instables et décrivent les caractéristiques géologiques utiles à la construction.

4. Quels sont les types de roches en géologie ?

Les roches se classent en trois grandes familles.

Roches magmatiques

Elles proviennent de la cristallisation du magma. Le granite, par exemple, se forme en profondeur alors que le basalte se solidifie en surface. Ces roches racontent les mouvements du manteau et les dynamiques d’énergie interne.

Roches sédimentaires

Elles résultent de l’accumulation de sédiments déposés par les cours d’eau, le vent ou la mer. La molasse, fréquente en Suisse, s’est formée à partir de débris issus de l’érosion alpine transportés sur plusieurs dizaines de kilomètres.

Roches métamorphiques

Elles se forment lorsque les roches subissent une transformation due à la pression, la température ou des fluides. Le gneiss ou les schistes forment de bonnes illustrations de ce cycle géologique.

5. Quelle est l’histoire géologique de la Suisse ?

La géologie de la Suisse est l’une des plus étudiées d’Europe. Son histoire révèle une succession d’événements complexes, liée au mouvement des plaques et à la formation des reliefs.

• L’arc alpin, né de la collision entre les plaques africaine et européenne, constitue l’élément principal du paysage.

• Le Plateau suisse, situé dans la partie nord, s’est rempli de sédiments formant un vaste bassin molassique.

• Le massif du Jura, au nord, résulte de plissements plus récents.

• Le fossé rhénan, situé à l’est, constitue une structure géologique majeure.

• Plusieurs périodes ont vu la Suisse recouverte par la mer, notamment au Crétacé supérieur, ce qui a laissé de nombreux fossiles marins.

Selon les atlas géologiques, les cartes swisstopo ou le cadastre géologique, ces phénomènes s’intègrent dans une série d’événements qui remontent à des millions d’années.

6. Comment étudier la géologie ?

Les cours de géologie sont proposés à l’université dans les départements dédiés.

Les étudiants apprennent à analyser des données, à réaliser des cartes, à utiliser des méthodes de terrain, à étudier les roches et à comprendre les structures du sous-sol. Le travail inclut des relevés, des forages, des missions d’échantillonnage et l’étude des processus en jeu.

L'accès à l'information est facilité par les publications scientifiques, les bases de données, les cartes publiées en PDF et les ressources institutionnelles.

7. Quels sont les risques géologiques ?

Les risques géologiques regroupent les phénomènes pouvant représenter un danger pour les populations et les infrastructures.

Ils incluent les tremblements de terre, les glissements de terrain, les chutes de blocs, les éboulements, les instabilités de versants ou les phénomènes liés à l’eau.

Dans chaque canton, la gestion du risque repose sur la compréhension du terrain, l’analyse des failles, de la croûte, du sous-sol et l’étude des zones exposées.

La géologie est ici indissociable du génie civil, puisqu’elle influence directement la conception des bâtiments, des routes, des tunnels et des ouvrages hydrauliques.

Conclusion

La géologie est une discipline fondamentale pour comprendre la planète, anticiper les risques et gérer durablement les ressources. Son rôle est crucial dans l’aménagement du territoire, l’environnement et les projets d’ingénierie.

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